基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法技术

本发明专利技术公开一种基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，包括：获取覆盖矿区开采区域大梯度形变发生前、后的两景SAR影像，并对参考影像和搜索影像进行配准处理；采用多级不同大小的匹配窗口分别提取矿区开采区域的初始大梯度形变信息；去除初始大梯度形变信息中与开采形变无关的偏移分量，以得到不同大小的匹配窗口下与开采形变相关的大梯度形变信息；根据大梯度形变信息计算同一参考像素在不同大小的匹配窗口下的像素偏移量估计的均方根误差，并根据均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息；对高质量大梯度形变信息进行垂向投影变换和地理编码，以得到地理坐标系下矿区开采大梯度形变场空间分布信息。

Extraction Method of Large Gradient Deformation in Mining Area Based on Multi-level Matching Window Constraints

The invention discloses a mining area large gradient deformation extraction method based on multi-level matching window constraints, which includes: acquiring two SAR images before and after the occurrence of large gradient deformation in the mining area covering the mining area, and registering the reference image and the search image; using multi-level matching windows of different sizes to extract mining area opening respectively. Initial large gradient deformation information of mining area; remove the migration component independent of mining deformation in initial large gradient deformation information to obtain the large gradient deformation information related to mining deformation under different matching windows; calculate the pixels of the same reference pixel under different matching windows according to the large gradient deformation information The root mean square error of offset estimation is used to obtain high-quality large gradient deformation information in different matching windows according to root mean square error. The vertical projection transformation and geocoding of high-quality large gradient deformation information are carried out to obtain spatial distribution information of mining large gradient deformation field in geographic coordinate system.

【技术实现步骤摘要】
基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法
本专利技术涉及矿区地形探测
，特别涉及一种基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法。
技术介绍
合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR，DifferentialInterferometricSyntheticApertureRadar)已被国际上认为一种先进的遥感技术，能够为矿区提供大范围空间连续覆盖的地表形变信息，这不仅有助于定位和确定由开采沉陷引起的形变范围，而且有助于描述其开采沉陷机理。然而，受矿区地理要素时间失相干严重影响，去相干噪声的存在则难以反映其实际形变特征；其次，矿区开采沉降中心区域通常表现为沉陷速度快、大梯度且非线性沉降特征，这可能使得相邻像素之间缠绕相位差的绝对值超出其最大可监测到的形变梯度，利用现有的相位解缠算法很难恢复到真实形变梯度的正确解。为了解决D-InSAR技术受矿区失相干严重和大梯度开采沉陷等影响，像素跟踪方法(PixelTrackingmethod，又称偏移跟踪方法)，由于其提取到的距离向(Range)形变包含与差分干涉测量的沿雷达视线(LOS)方向近似相同的形变信息，通过利用SAR影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，包括以下步骤：获取覆盖矿区开采区域大梯度形变发生前、后的两景SAR影像，并对参考影像和搜索影像进行配准处理；对配准得到的SAR影像对采用多级不同大小的匹配窗口，以常规像素跟踪算法分别提取到所述矿区开采区域的初始大梯度形变信息；去除所述初始大梯度形变信息中与开采形变无关的偏移分量，以得到不同大小的匹配窗口下与开采形变相关的大梯度形变信息；根据所述大梯度形变信息计算同一参考像素在不同大小的匹配窗口下的像素偏移量估计的均方根误差，并根据所述均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息；对获取在不同大小的匹配窗口约束下的...

【技术特征摘要】
1.一种基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，包括以下步骤：获取覆盖矿区开采区域大梯度形变发生前、后的两景SAR影像，并对参考影像和搜索影像进行配准处理；对配准得到的SAR影像对采用多级不同大小的匹配窗口，以常规像素跟踪算法分别提取到所述矿区开采区域的初始大梯度形变信息；去除所述初始大梯度形变信息中与开采形变无关的偏移分量，以得到不同大小的匹配窗口下与开采形变相关的大梯度形变信息；根据所述大梯度形变信息计算同一参考像素在不同大小的匹配窗口下的像素偏移量估计的均方根误差，并根据所述均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息；对获取在不同大小的匹配窗口约束下的高质量大梯度形变信息进行垂向投影变换和地理编码处理，以得到地理坐标系下所述矿区开采区域的大梯度形变场空间分布信息。2.根据权利要求1所述的基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，所述根据所述均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息，具体包括：判断所述均方根误差是否小于预设阈值；获取同一参考像素在不同匹配窗口下的矿区大梯度形变后，需要计算其偏移量估计的均方根误差，选取均方根误差低于所述预设阈值的参考像素作为在不同匹配窗口下的具有高质量偏移估计，并取其在不同匹配窗口下的像素偏移估计均值作为高质量大梯度形变估计。3.根据权利要求2所述的基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，所述根据所述均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息，还包括：选取均方根误差不小于所述预设阈值的参考像素，并认为其在不同大小的匹配窗口下存有误匹配偏移估计的可能；对于所述存在误匹配偏移估计的参考像素，依据SNR寻找不同大小的匹配窗口约束下的最优偏移量匹配，以获取高质量大梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫世勇，李毅，郑一桐，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32